Лабораторная работа №10

Работа с матрицами в MATLAB

 

Пример 1

Вычислим матрицу 2A-BA, где Image1.gif (1244 bytes) и Image2.gif (1310 bytes).

% Введём матрицы A и B
A = [2 3; 1 0; -1 3];
B = [2 0 1; 1 -2 2; 5 0 7];

% Вычислим 2A - BA
C = 2*A - B*A;

% Выведем результат
disp(C);

Пример 2

Проверим, что матрицы Image3.gif (1333 bytes) и  Image4.gif (1318 bytes) перестановочны, а матрицы А и Image5.gif (1314 bytes)  неперестановочны.

% Введём матрицы A и B
A = [-1 1 0; 0 -1 1; 0 0 -1];
B = [2 0 -1; 0 2 0; 0 0 2];

% Проверим AB == BA
same(A*B,B*A)      % Выведет 2 - да, 0 - нет. Проверка на идентичность.

% Введём матрицу С
C = [2 8 3; 3 0 -2; 7 2 1];

% Проверим AC == CA
same(A*C,C*A)    % Выведет 2 - да, 0 - нет.

>>
ans = 2

ans = 0

Пример 3

Умножим матрицу Image6.gif (1291 bytes) на единичную, скалярную и матрицы Image7.gif (1342 bytes) и Image8.gif (1343 bytes).

% Введём матрицу A
A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];

% Введём перестановочные матрицы
C12 = [0 1 0; 1 0 0; 0 0 1];
C23 = [1 0 0; 0 0 1; 0 1 0];

 % Проверим результат
C12 * A   % Перестановка строк
C23 * A   % Перестановка строк
A * C12   % Перестановка столбцов
A * C23   % Перестановка столбцов

% Как это сделать средствами MATLAB
A([2 1 3], :)    % Перестановка строк
A([1 3 2], :)    % Перестановка строк
A(:, [2 1 3])    % Перестановка столбцов
A(:, [1 3 2])    % Перестановка столбцов

Пример 4

Для матрицы Image9.gif (1110 bytes) найдем A0, A1, A2.

% Введём матрицу A
A = [2 -1; 3 1];

% Вычислим A^0, A^1, A^2 и выведем результат
A^0, A^1, A^2

>>

ans = 1 0
0 1
ans = 2 -1
3 1
ans = 1 -3
9 -2

Пример 5.

Вычислим определитель матрицы четвертого порядка разложением по 1-ой строке

% Введём матрицу A
A = [1 -2 3 0; 2 3 0 1; -7 5 6 7; 3 10 12 13];

% Вычислим определитель разложением по первой строке
detA1 = 1 * acomp(A,1,1) - 2 * acomp(A,1,2) + 3 * acomp(A,1,3)

% Вычислим определитель с помощью встроенной функции
detA2 = det(A)

>>
detA1 =  477

detA2 = 477

Задания
  1. Даны векторы и . Найти угол между векторами u и v
  2. Даны матрицы ,. Вычислить
  3. Дана матрица . Вычислить её определитель и найти значение выражения , где E – единичная матрица размером 3X3.
  4. Решить системы линейных алгебраических уравнений: ,
  5. Сформировать магическую матрицу размера 10X10 и вычислить её ранг. Отсортировать элементы столбца в порядке возрастания.